新型自动站终端软件培训

新型自动站终端软件培训讲座2011年11月目录一

软件基本情况介绍二软件主要功能介绍三

软件技术特点四

软件试点介绍一、基本情况介绍基本情况-1.引言背景为了进一步提升我国地面气象观测的自动化水平，满足现有气象观测站对气候观测、天气观测和区域观测的需要，中国气象局组织编写了《第二代自动气象站功能规格书》。第二代自动气象站从数据采集、数据存储、数据质量控制、通信传输、数据文件形成、远程监控等各项功能均有了很大的改变，现有自动气象站采集监控软件不能满足其发展需要，为此必须组织开发能够适应第二代自动气象站需要的新型自动站终端软件。

要求除应满足第二代自动气象站功能规格书的要求外，还应满足现行台站地面气象观测业务的需要。在软件功能上应做到与现行软件的兼容，并进一步整合，软件风格与现行软件具有很好的继承性，以保证台站观测员能够很快适应。基本情况-2.新旧系统结构2023/2/195自动站接口（AWSDriver）测报业务软件通讯组网接口（CNIS）自动站监控软件（SAWSS）二代站接口测报业务软件通讯组网接口（AWSNC）自动站监控软件（AWSDC）基本情况-3.硬件连接示意图基本情况-4.软件总体结构基本情况-5.软件数据处理流程基本情况-6.核心处理流程2023/2/199基本情况-7.软件运行环境硬件平台：CPUP4以上、内存1024M、硬盘60G，显卡分辨率1024×768。各种针式、喷墨和激光打印机。最好配备双硬盘和CD-RW。操作系统：简体中文版Windows2000/XP/2003/Vista/Win7。数据库：SQLServer2005开发平台：MicrosoftVisualStudio2005/2008目录一

软件基本情况介绍二软件主要功能介绍三

软件技术特点四软件试点介绍二、主要功能主要功能-1.概述主要包括数据采集、运行状态监视、采集文件查询处理、自动站维护、运行参数设置、数据统计分析、管理工具等功能。对于实时数据采集和运行状态监视采取多线程编程处理。在实时数据采集时，能够通过Windows消息机制通知状态显示窗口更新状态。在采集文件查询处理中，能够对正点数据和分钟数据进行一致检查，对缺测数据具有灵活的导入功能。自动站维护主要包括对自动站参数进行设置、自动站采集参数的设置（采集控制，辐射表灵敏度）、采集器时间设置和采集器终端等功能。主要功能-2.运行基本信息显示基本观测要素显示风向风速、温度、湿度、雨量要素的实时数据同时显示系统运行信息开始运行时间应观测次数成功观测次数观测成功率变化曲线一栏，显示空气温度（相对湿度）的变化曲线，空气温度（相对湿度）范围可选，默认-50℃到50℃，相对湿度范围默认0到100%。基本要素图形显示（续）显示界面主要功能-3.详细要素显示详细数据显示包括：基本观测气候观测辐射观测基本观测：显示常规分钟数据的采集情况气候观测：北京时的分钟气候观测数据辐射观测：地方时的分钟辐射观测数据主要功能-3.详细要素显示（续）主要功能-4.人工数据补收选择不同时间、不同数据类型常规小时数据常规分钟数据气候小时数据气候分钟数据辐射小时数据辐射分钟数据主要功能-5.数据文件检查选择不同时间、不同文件类别（常规小时数据H_Z、常规分钟数据M_Z、辐射小时数据H_R、辐射分钟数据M_R）进行数据文件检查。点击“开始检查”，可以看到数据文件基本信息（文件名称，记录总数，记录缺少条数）。增加空闲数据文件检查函数，若文件记录不存在，就发送下载命令补全数据。点击“重新下载”，重新下载记录。点击“退出”，退出数据文件检查窗体。主要功能-6.串口通讯状态监视自动站运行状态即串口通讯监视，主要监视

当前计算机与自动站连接、发送命令及接受数据的实时显示情况。在“运行状态”菜单中选择“串口通讯状态”或点击工具条上的快捷图标

，进入串口通讯监视窗体。主要功能-7.自动站维护自动站维护是用来维护设备正常运行的基本功能，包括时间校准和维护终端。时间校准是利用串口通信模块，连接到的自动站采集器；通过读取和修改采集器时间，使之与软件运行计算机的系统时间一致。自动站维护（续）自动站终端维护是用来连接设备的重要工具，提供自动站命令压力测试以及手动输入命令功能。点击“开始测试”打开通讯串口，灰色按钮“停止测试”和“发送命令”按钮变亮，输入“DMGD”，点击“发送命令”进行测试。主要功能-8.数据文件查询查询统计的各项功能是为了对自动气象站采集数据文件的内容进行查询而设置的。在“查询统计”菜单中选择“数据查询”或点击工具条上的快捷图标

，进入数据查询窗口自动站数据文件查看窗体。点击“选择文件”，选择根目录AwsSource文件夹中不同时间、不同数据类型进行查询。选择不同时间，选择不同类型（常规小时文件，常规分钟文件、辐射小时文件、辐射分钟文件），点击“查询”查看数据文件内容。数据文件查询（续）主要功能-10.系统日志查询目录一

软件基本情况介绍二软件主要功能介绍三

软件技术特点四软件试点介绍三、技术特点技术特点-1.Windows消息消息机制是Windows应用程序运行的核心工作机制。新型自动站终端软件中主要使用两种消息：

一种是进程内窗口消息，另一种是进程间消息。其中进程内窗口消息主要包括系统运行状态、

采集数据基本(详细)显示

、人工数据下载、

串口通讯监视等窗口的信息刷新。

进程间消息主要是指采集主程序与组网上传程序以及OSSMOSocket程序之间的信息交换。

Windows消息（续）Windows消息的主要优点：提高程序运行的效率提高系统运行稳定性提高系统配置的灵活性有利于编程能力的扩展程序接口界面更加清晰技术特点-2.多线程机制新型自动站终端软件包含很多IO操作，比如文件读写、串口命令发送和数据接收等，这些操作都需要系统能够及时处理，使用多线程是最好的解决方法。多线程处理的主要优点：程序响应迅速，用户界面操作灵活提高CPU的利用率，特别是在目前主流配置的多核计算机系统上可以随时停止或开启某项任务可以分别设置各个任务的优先级以优化性能，保证重要的任务能够首先执行技术特点-3.共享内存数据交换在Windows操作系统下，任何一个进程不允许读取、写入或是修改另一个进程的数据（包括变量、对象和内存分配等），但是在某个进程内创建的文件映射对象的视图却能够为多个其他进程所映射，这些进程共享的是物理存储器的同一个页面。因此，当一个进程将数据写入此共享文件映射对象的视图时，其他进程可以立即获取数据变更情况。共享内存数据交换为进程之间的数据交换提供了更为快捷的方法。共享内存数据交换（续）共享内存的处理流程：技术特点-4.串口命令线程池新型自动站终端软件主要包括五类串口命令，分别是：AUTO、DOWNLOAD、TEST、CLIENT、CUSTOM。命令定义格式：命令句柄+命令类型标识+命令延时+命令内容命令类型标识命令说明AUTO实时运行命令，优先级最高DOWNLOAD人工数据下载、自动回滚检查TEST自动站通讯压力测试CLIENTOSSMOSocket等提供的远程终端命令CUSTOM自定义命令，优先级低串口命令线程池（续）串口命令线程池的主要特点：自动运行，不受其他功能模块的干扰自动控制命令执行状态，根据命令类型标识和命令延时，判断执行优先级和超时处理防溢出保护，在命令池内未执行命令数量达到限额后，自动清除积压的命令，防止程序崩溃命令池加锁，防止命令队列出现死锁，保证命令池的正常增删串口命令线程池（续）串口命令线程池的主要构成：自动执行线程、命令队列、命令延时处理、命令执行事件技术特点-5.数据文件自动回滚检查数据文件回滚检查的主要作用就是防止因程序异常中断后导致数据记录缺测的问题。运行的特点是：实时性、连续性、互斥性。详细的处理流程如图：

技术特点-6.串口通讯ServiceWindows操作系统中的服务程序，具有自动启动、运行稳定等特点，系统中的主要驻留程序（如system、rundll32等）都是采用服务的方式运行。二代站提供串口（485）、RJ45等物理连接方式，目前以串口通讯为主。为了能够提高串口通讯的稳定性，除了采用多线程和Windows消息等机制外，也可以将串口通讯链接库的被动调用方式重写为主动运行的服务方式，提供串口通讯管道服务。技术特点-7.数据质量智能控制新型自动站终端软件通过数据文件回滚检查和要素范围判断等方式对数据质量进行了基本控制，但是并不能对出现问题的数据进行容错处理，只能通过声光的方式通知用户，还不能满足未来全自动运行的实时采集系统对于数据质控的要求。技术特点-8.采用OSSMO2004技术地面气象测报业务软件OSSMO稳定性好，已在全国各类台站使用多年，相对成熟。新型自动站终端软件可以生成地面气象测报业务软件需要的所有数据文件，满足目前的气象观测业务需求。新的地面观测规范业务要求还没有明确，编制一个新的测报软件没有明确的指导依据。目录一

软件基本情况介绍二软件主要功能介绍三

软件技术特点四

软件试点介绍四、试点介绍试点介绍-软件安装制作制作完成了新型自动站终端软件的完整安装包和升级包，并进行了针对性的测试工作。编制了参数转换工具等辅助功能模块，可以直接将用户原来台站参数中的信息写为新型自动站终端软件的参数文件。测试了新型自动站终端软件的参数设置功能。测试了新型自动站终端软件的新文件和老文件的生成功能。测试了新型自动站终端软件的文件查询功能。测试了新型自动站终端软件的历史数据卸载功能测试了新型自动